NL8400241A

NL8400241A - SHAFT SEAL.

Info

Publication number: NL8400241A
Application number: NL8400241A
Authority: NL
Original assignee: Skf Ind Trading & Dev
Priority date: 1984-01-26
Filing date: 1984-01-26
Publication date: 1985-08-16
Also published as: DE3573645D1; JPS60159474A; EP0153768B1; EP0153768A1; US4544164A

Description

-1- j||||l|!|l|P!;ill!'l!l'l!!!:i!l!i»n...... · %-1- j |||| l |! | L | P!; Ill! 'L! L'l !!!: i! L! I »n ...... ·%

Asafdichting.Shaft seal.

De uitvinding betreft een afdichting tussen het cirkelcilindrische omtreksvlak van een eerste onderdeel, in het bijzonder een as, en een loodrecht op de hartlijn van 5 dit omtreksvlak staand vlak van een tweede onderdeel, waarbij één van deze onderdelen om de genoemde hartlijn kan roteren, met een uit een elastisch materiaal bestaand, in het algemeen ringvormig afdichtorgaan, omvattende een ringvormig bevestigingsdeel voor de bevestiging van het 10 afdichtorgaan aan één van de onderdelen en een, één geheel daarmee vormend, onder een hoek daarvan uitstekend, rondlopend lipvormig deel dat met het vrije eind volgens een in wezen lijnvormige contactrand veerkrachtig tegen het genoemde vlak van het andere onderdeel aanligt en dat 15 zodanig is gevormd dat bij rotatie van één van de onderdelen, punten van de contactrand een snelheidsvector hebben die bij deze punten de contactrand snijdt, zodat bij deze punten een snelheidscomponent wordt verkregen die loodrecht staat op de hoofdsnelheidscomponent als gevolg van 20 de rotatie en de contactrand tijdens de rotatie een oppervlaktegebied van het genoemde vlak van het andere onderdeel bestrijkt. Een dergelijke afdichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4283064.The invention relates to a seal between the circular cylindrical peripheral surface of a first part, in particular an axis, and a plane perpendicular to the center line of this peripheral surface of a second part, wherein one of these parts can rotate about the said center line, with an elastic material, generally an annular sealing member, comprising an annular fastening part for fastening the sealing member to one of the parts and an integrally formed, at an angle therefrom, circumferential lip-shaped part which with the free according to an essentially linear contact edge, the end abuts resiliently against the said plane of the other part and is formed such that when one of the parts rotates, points of the contact edge have a velocity vector which intersects the contact edge at these points, so that at this point points, a speed component is obtained that is perpendicular to the main speed com component due to the rotation and the contact edge during rotation covers a surface area of said face of the other part. Such a seal is known from US patent 4283064.

In het bijzonder wordt zo'n afdichting toegepast 25 bij een roteerbare as en dient voor het tegenhouden van een smeermiddel dat aan de ene kant van het afdichtorgaan aanwezig is en voor het beletten dat vuil of stofdeeltjes van buitenaf in het smeermiddel kunnen doordringen.In particular, such a seal is used on a rotatable shaft and serves to retain a lubricant present on one side of the seal member and to prevent dirt or dust particles from entering the lubricant from the outside.

Bij de bekende afdichting wordt het afdichtorgaan 30 gevormd door een ringvormige schijf waarvan het buitenomtreksdeel het bevestigingsdeel vormt, dat is ingeklemd tussen twee ringvormige vlakke platen van het eerste onderdeel, en het binnenomtreksdeel de genoemde lip vormt die, onder een hoek met het buitenomtreksdeel staat en 35 met de binnenomtrek tegen het omtreksvlak van een as aanligt, waarvan de hartlijn loodrecht staat op de genoemde platen. Daarbij is de contactrand van de lip voorzien van 840024 ί, ΐ -2- uitschulpingen zodat, in niet tegen de as aanliggende toestand, de contactrand een maximale straal ter plaatse van het midden van elke uitschulping en een minimale straal telkens tussen twee uitschulpingen heeft en, in tegen de as 5 aanliggende toestand, de hoek waaronder de lip schuin staat ten opzichte van de hartlijn van de as varieert tussen een kleinste hoek ter plaatse van de genoemde maximale straal en een grootste hoek ter plaatse van de minimale straal, zodat de contactrand volgens een enigszins slingerende cirkellijn 10 in aanraking is met de as. Op deze wijze wordt een hydrodynamisch pompeffekt op het smeermiddel uitgeoefend, waardoor enig smeermiddel dat tussen de afdichting en de as is doorgelekt, terug wordt gepompt. Hierdoor wordt echter niet bereikt dat vuildeeltjes beter worden tegengehouden.In the known sealing, the sealing member 30 is formed by an annular disc, the outer peripheral part of which forms the fastening part, which is clamped between two annular flat plates of the first part, and the inner peripheral part forms the said lip, which is at an angle to the outer peripheral part and 35 rests with the inner circumference against the circumferential surface of an axis, the center line of which is perpendicular to the said plates. In addition, the contact edge of the lip is provided with 840024 ΐ, ΐ -2 scallops so that, in the off-axis position, the contact edge has a maximum radius at the center of each scallop and a minimum radius between two scallops and , in abutting position against the axis 5, the angle at which the lip is inclined relative to the axis of the axis varies between a smallest angle at the said maximum radius and a largest angle at the minimum radius, so that the contact edge is in contact with the axis along a slightly winding circle line 10. In this way, a hydrodynamic pumping effect is applied to the lubricant, whereby any lubricant which has leaked between the seal and the shaft is pumped back. However, this does not ensure that dirt particles are better retained.

15 Bovendien is het toegepaste afdichtorgaan tamelijk ingewikkeld.In addition, the sealing member used is quite complex.

Het doel van de uitvinding is een afdichting van het genoemde type te verschaffen waarmee op zeer doeltreffende wijze vuildeeltjes kunnen worden verwijderd, 20 waarbij een eenvoudig afdichtorgaan wordt'toegepast.The object of the invention is to provide a seal of the above-mentioned type with which dirt particles can be removed very efficiently, whereby a simple sealing member is applied.

Dit doel wordt bereikt doordat bij de afdichting volgens de uitvinding het ringvormige bevestigingsdeel om het cilindrische omtreksvlak van het ene onderdeel is gelegen, en het lipvormige deel met het vrije eind tegen het 25 genoemde, loodrecht op de hartlijn,staande vlak van het andere onderdeel aanligt, waarbij dit lipvormige deel zodanig is gevormd dat het vrije eind daarvan volgens een ovaal in aanraking is met het genoemde vlak.This object is achieved in that in the sealing according to the invention the annular fastening part is situated around the cylindrical peripheral surface of one part, and the lip-shaped part with the free end rests against the said perpendicular to the center line of the other part wherein this lip-shaped part is shaped such that the free end thereof is in contact with said surface according to an oval.

Op deze wijze zal bij rotatie, de ovaalvormige 30 contactrand een ringvormig oppervlaktedeel van het loodrecht op de hartlijn van het cilindrische omtreksvlak staande vlak ^ bestrijken, waarbij deze rand een heen en weer gaande beweging in radiale richting uitvoert, zodat aanwezige vuildeeltjes weggeslingerd of weggeveegd zullen worden.In this way, upon rotation, the oval-shaped contact edge will cover an annular surface portion of the plane perpendicular to the axis of the cylindrical peripheral surface, this edge performing a reciprocating movement in a radial direction, so that any dirt particles will be ejected or swept away turn into.

35 De uitvinding betreft eveneens een afdichtorgaan van een elastisch materiaal voor toepassing bij de afdichting, omvattende een in het algemeen ringvormig bevestigingsdeel en een één geheel daarmee vormend, in het 8400241 ' w“ « -3- algeraeen ringvormig lipvormig deel dat onder een hoek daarvan uiteteekt, waarbij volgens de uitvinding het bevestigingsdeel de vorm heeft van een in het algemeen holle cilinder en het lipvormige deel vanaf een kopkant van het 5 bevestigingsdeel schuin naar buiten ten opzichte van de hartlijn van het bevestigingsdeel uitsteekt, waarbij de vrije eindrand daarvan volgens een ovaal rondloopt.The invention also relates to a sealing member of an elastic material for use in the sealing, comprising a generally annular fastening part and integral with it, in the 8400241 -a-3-alga an annular lip-shaped part which is at an angle thereof in which, according to the invention, the fastening part is in the form of a generally hollow cylinder and the lip-shaped part protrudes obliquely outwardly with respect to the centerline of the fastening part from a front side of the fastening part, the free end edge thereof according to an oval walking around.

Bij voorkeur heeft het bevestigingsdeel de vorm van een elliptische holle cilinder, waarbij het lipvormige deel 10 in de vorm van een elliptische trechter daarvan uitsteekt.Preferably, the mounting part is in the form of an elliptical hollow cylinder, the lip-shaped part 10 protruding in the form of an elliptical funnel thereof.

Zo'n afdichtorgaan is betrekkelijk eenvoudig te vervaardigen. Bij het op een as schuiven van het bevestigingsdeel wordt de elliptische holle cilinder tot een cirkel-cilindrische vorm vervormd, waardoor het 15 bevestigingsdeel stevig op de as wordt vastgeklemd, terwijl het lipvormige deel een omtrek krijgt die geleidelijk van een cirkel overgaat in een ellips.Such a sealing member is relatively easy to manufacture. Sliding the mounting member on a shaft deforms the elliptical hollow cylinder into a circular-cylindrical shape, whereby the mounting member is clamped tightly to the axle, while the lip-shaped part has a circumference that gradually changes from a circle to an ellipse.

De uitvinding wordt nader beschreven onder verwijzing naar de tekening, waarin: 20 Figuur 1 in axiale doorsnede een afdichting volgens de uitvinding toont, figuur 2 het afdichtorgaan in figuur 1 in zijaanzicht weergeeft, volgens de ljn II-II in fig. 1, en figuur 3 schematisch de werking van het 25 afdichtorgaan is getoond.The invention is further described with reference to the drawing, in which: Figure 1 shows in axial section a seal according to the invention, figure 2 shows the sealing member in figure 1 in side view, according to the line II-II in figure 1, and figure 3 shows schematically the operation of the sealing member.

Zoals getoond in de figuren 1 en 2 is om een as 1 een afdichtorgaan 2 van een elastisch materiaal aangebracht waarbij dit afdichtorgaan 2 een bevestigingsdeel 2' en een één geheel daarmee vormend, onder een hoek daarvan 30 uitstekend rondlopend lipvormig deel 2*'. heeft. Het vrije eind van het lipvormige deel 2'* ligt, volgens een in wezen lijnvormige contactrand 3 veerkrachtig tegen het vlak 4 aan, welk vlak 4 wordt gevormd door een tweede onderdeel 5.As shown in Figs. 1 and 2, a sealing member 2 of an elastic material is arranged around an axis 1, the sealing member 2 forming a fastening part 2 'and a unitary part of it, projecting around it at an angle, lip-shaped part 2 *'. has. The free end of the lip-shaped part 2 '* resides resiliently against the surface 4 according to an essentially linear contact edge 3, which surface 4 is formed by a second part 5.

Zoals getoond in figuur 2 heeft het lipvormige deel 35 2'' de vorm van een, van het cirkel-cilindrische bevestigingsdeel 2' uitstekende, ovale of elliptische trechter, zodat de loodrecht op de hartlijn van de as 1 staande doorsneden geleidelijk een meer ovale of elliptische 8400241 ' ♦ 'w , -4- vorm krijgen en de contactrand 3 volgens een ovaal of een ellips rond loopt.As shown in Figure 2, the lip-shaped part 2 2 '' is in the form of an oval or elliptical funnel projecting from the circular-cylindrical fixing part 2 ', so that the cross-sections perpendicular to the axis of the shaft 1 gradually form a more oval or elliptical 8400241 '♦' w, -4- shape and the contact edge 3 runs round according to an oval or an ellipse.

Zoals getoond in figuur 3 zal bij rotatie van de as 1, of bij een stilstaande as 1 en een roterend onderdeel 5, 5 de contactrand 3 het ringvormige oppervlaktedeel van het vlak 4 dat tussen de cirkels 6 en 7 ligt, bestrijken.As shown in figure 3, with rotation of the shaft 1, or with a stationary shaft 1 and a rotating part 5, 5, the contact edge 3 will cover the annular surface part of the surface 4 lying between circles 6 and 7.

Daarbij zullen punten van de contactrand 3, bijvoorbeeld punt 3' een snelheidsvector 8 hebben die bij dit punt de contactrand 3 snijdt, zodat bij dit punt een 10 snelheidscomponent 9 wordt verkregen die loodrecht staat op de hqofdsnelheidscomponent 10 als gevolg van de rotatie. De contactrand 3 voert dus een heen en weer gaande beweging in radiale richting uit, waardoor aanwezige vuildeeltjes zullen worden weggeslingerd of weggeveegd.Points of the contact edge 3, for example point 3 ', will have a velocity vector 8 which intersects the contact edge 3 at this point, so that at this point a velocity component 9 is obtained which is perpendicular to the main velocity component 10 as a result of the rotation. The contact edge 3 thus performs a reciprocating movement in a radial direction, as a result of which dirt particles present will be thrown out or wiped away.

• / tt 8400241• / tt 8400241

Claims

A seal between the circular cylindrical peripheral surface of a first part, in particular an axis, and a plane of a second part perpendicular to the center line of this circumferential plane, one of these 5 parts being able to rotate about said center line an elastic material, generally an annular sealing member, comprising an annular fastening member for fastening the sealing member to one of the parts and forming an integral part, at an angle thereof, of circumferentially extending lip-shaped part which, with an essentially free end linear contact edge resiliently abuts said face of the other part and is formed such that, upon rotation of one of the parts, points of the contact edge have a velocity vector which intersects the contact edge at these points so that a speed component is obtained at these points which is perpendicular to the major velocity component due to r rotation and the contact edge during rotation cover a surface area of said surface of the other part, characterized in that the annular fastening part (2 ') is arranged around the cylindrical peripheral surface of one part (1), and the lip-shaped part ^ 1 ') with the free end abutting against said plane (4) perpendicular to the center line of the other part, this lip-shaped part (2'> being formed such that the free end (3) thereof is formed according to a oval in contact with said surface.

2. A sealing member of an elastic material for use in the sealing according to claim 1, comprising a generally annular fastening member and an integral part, generally annular lip-shaped member projecting at an angle therefrom, characterized in that the fastening part (2 ') is in the form of a generally hollow cylinder and the lip-shaped part (2' ') 35 from an end of the fastening part obliquely to 8400241 -6- / τ' «'y outside, relative to the center line of the fastening part protrudes, the free end edge (3) of which runs round according to an oval.

Sealing member according to claim 2, characterized in that the fixing part (21) has the shape of an elliptical hollow cylinder and the lip-shaped part (2 '') protrudes in the form of an elliptical funnel thereof. 8400241